泡沫混凝土（泡沫輕質(zhì)土）填充污水管道作為城市基礎(chǔ)設施改造回填廢棄管道的新型技術(shù)，與傳統(tǒng)的開挖、破除、清運相比，泡沫混凝土具有較小工作量，縮短施工周期，節(jié)省工程費用，操作簡便等特點。尤其對于工期較短的市政工程，采用泡沫混凝土填充廢棄污水管道不失為一種經(jīng)濟、高效的好方法。

近年來在管道填充、公路護坡、河岸、港口的擋土墻、公路鐵路建設中的軟基處理等方面得到了廣泛的應用。

1.工程案例：鄭州市北三環(huán)快速化工程

鄭州市北三環(huán)快速化工程位于鄭州市中心城區(qū)北部，西起南陽路立交西側(cè)、經(jīng)索凌路、豐慶路、文化路、花園路、經(jīng)三路、東至中州大道東側(cè)龍湖外環(huán)路，路段全長約7.872公里。中國水電路橋在進行S主線樁基施工時，遇到東西貫穿的廢棄污水管道，該管道內(nèi)徑為D1600m，外徑為D1920mm，埋設深度6.5米，為素混凝土管道，每60m有一檢查井。

該工程為市政工程，工期十分緊，周圍地理形勢復雜，車流及行人密集，為確保工程能夠按時保質(zhì)保量完成，中國水電路橋成立了科技創(chuàng)新領(lǐng)導小組，采取了一系列措施和方案，圓滿完成任務，并對施工工法進行了總結(jié)，供類似工程參考。

2、工法特點

泡沫混凝土是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，在將泡沫加入到含硅（砂、粉煤灰）、鈣質(zhì)材料（石灰、水泥）、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌，澆筑成型，養(yǎng)護而成的一種多孔材料。其特點可大致歸納為以下幾點：

2.1輕質(zhì)：泡沫混凝土的密度較小，密度等級一般為300-1800kg/m3，常用泡沫混凝土的密度等級為300-1200kg/m3..

2.2高耐火性：是無機材料，屬A1級防火材料，從而具有良好的耐火性，耐火度達1000以上，完全滿足地下廢棄污水管耐火要求。

2.3強度好，不易碎裂：抗壓抗折強度均較高，達到了低密度較高強度的相對統(tǒng)一，使用不易碎裂。

2.4易施工：可現(xiàn)場澆筑施工，只需使用水泥發(fā)泡機可實現(xiàn)自動化作業(yè)，工作量為150-300m3/工作日.

2.5環(huán)保：泡沫混凝土所需材料為水泥和發(fā)泡劑發(fā)泡劑大都接近中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，另外泡沫混凝土可大量利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)，減輕和避免了環(huán)境污染。

3.適用范圍

地下廢棄的油柜、管線（內(nèi)裝粗油、化學品）、污水管及其它空穴填充等工程施工。

4.工藝原理

4.1泡沫混凝土填充污水管道系統(tǒng)的組成

本工程需填充的廢棄污水管道影響范圍大、埋設深度大、管線種類多、管徑大，主要施工設備主要包括：管道打孔機、空壓機、4寸潛污泵（15KW）、發(fā)泡機、輸送泵、水車、旋挖鉆。其中：空壓機配合打孔機鉆排氣孔，4寸潛污泵（15KW）抽排污水，發(fā)泡機拌合泡沫混凝土，輸送泵進行泵送泡沫混凝土，旋挖鉆進行樁基鉆孔.

4.2泡沫混凝土填充污水管道的工作原理

在2012年11月3日，鄭州市三環(huán)快速化項目部組織專家，設計單位，監(jiān)理單位、施工單位對鄭州市三環(huán)快速化項目北三環(huán)工程--樁基與污水管道交叉處理方案進行了論證，中國水電建設集團路橋工程有限公司鄭州市三環(huán)路快速化工程項目部針對北三環(huán)工程-樁基與污水管道交叉處理提出的五個處理方案，專家組對提出的五方案的優(yōu)缺點進行了認真的討論和比較，經(jīng)對現(xiàn)場情況了解，認為在滿足設計要求的前提下，建議：在方案三（向樁基內(nèi)填干土，利用旋挖鉆及將干土向管道兩側(cè)擠壓，形成擋水圍堰，再進行樁基鉆孔施工）的基礎(chǔ)上做試驗段，而后做方案5（全部管道內(nèi)填充方案）試驗段，取得相關(guān)參數(shù)后，對兩個方案加以細化完善，決定采用全部管道內(nèi)填充泡沫混凝土施工。

施工前，先用管道打孔機鉆排氣孔，后采用C15混凝土將污水管檢查井封堵，預留部分檢查井用作抽排污水，利用4寸潛污泵（15KW）從預留檢查井內(nèi)將污水管內(nèi)污水抽排干凈；污水抽排完后，從預留檢查井內(nèi)填充泡沫混凝土（400Kg/m3），強度0.8-1MPa，待混凝土凝固后，利用旋挖鉆在設計孔位埋設鋼護桶并挖至污水管頂部，沖擊鉆鉆進（污水管及管內(nèi)泡沫混凝土破碎）至污水管底下部1米時，再采用旋挖鉆鉆進。

5.施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程

5.2操作要點

5.2.1前期準備工作

將北三環(huán)快速化工程自南陽路立交西側(cè)至中州大道東側(cè)龍湖外環(huán)路南線范圍內(nèi)影響樁基施工所有的污水管檢查井找出，因與樁基交叉施工，通過鏟車將覆蓋在井蓋上的泥土清理，井蓋打開，用抽水泵將污水抽出并進行排氣。檢查井位置用旗幟進行標記。

5.2.2工序及時效

分段長度：布設范圍100米為一施工段，即每100米移動一次設備，兩頭進行砂石封堵，設備設置在中間，往東西兩側(cè)進行澆筑。如果遇到檢查井堵住，可在檢查井旁邊或中間原樁基位置鉆孔，以便觀察及澆筑泡沫砼。

每100米澆筑泡沫混凝土工程量為176m3（按管道內(nèi)徑1.5米，檢查井位置底部為四方形計算），泡沫砼澆筑時間為1.5個工作日。

如果遇到南北方面有污水管支管，需要節(jié)流，用C15混凝土進行封堵。

該路段臨時排水溝連接到新的污水管道，在施工路段南側(cè)20米處，以保證污水不亂流。

做好施工記錄，并整理好這些資料報監(jiān)理工程師審核認可.

5.2.3材料實驗

項目部實驗室與試驗監(jiān)理聯(lián)合對泡沫混凝土進行現(xiàn)場取樣，按《泡沫混凝土》國家標準規(guī)定的方法進行了干密度、抗壓強度、吸水率、導熱系數(shù)等實驗后，泡沫混凝土結(jié)果實驗合格，可用于污水管道泡沫混凝土填充。

5.2.4施工測量

在試驗段內(nèi)找出污水管道所有檢查井，并用小旗幟標志，測量出兩個檢查井之間的距離。為保證正確計量出工程量。每三個檢查井為一段，把一端的檢查井用砂石封堵，通過中間的檢查井進行澆筑泡沫混凝土填充，如果漿料泵送到另一個檢查口時，將這一端的檢查井也封堵。

5.2.5污水管排水

由項目部負責，嚴格控制將污水管內(nèi)污水排出，以免影響泡沫混凝土水灰比及強度。用6寸污水泵將污水抽出至南側(cè)20米新污水管道內(nèi)。

5.2.6排氣

用空壓機將污水管內(nèi)有毒氣體排出，因污水管道內(nèi)有毒氣體甲烷、硫化物等毒氣，管內(nèi)氣體充滿管道，不利于填實污水管道，如果檢查井堵住，需要在堵住的承臺旁邊鉆孔，或在每跨中間30米處鉆孔，進行排氣并澆筑泡沫砼。

5.2.7澆筑泡沫砼

檢驗水泥、粉煤灰、發(fā)泡劑質(zhì)量一配合比實驗一技術(shù)交底-準備機具設備一找出所有污水管道檢查井→污水管抽水、排氣→攪拌澆筑泡沫混凝土→填滿污水管道一自然養(yǎng)護一檢查驗收。